工厂设计概论整理

第一章：基本建设程序和前期工作

基本建设程序的三个阶段：准备阶段，设计阶段，建厂阶段

三个阶段设计指：初步设计、技术设计和施工图设计。两阶段设计指：初步设计、施工图设计

项目建议书：1.项目名称、项目的主办单位及负责人 2.项目内容、设立项目的理由及相关情况分析 3.建厂地区或承办企业的基本情况 4.产品名称、规格、生产能力及销售方向 5.主要原料、燃料、材料、电力、交通运输和协作配套等方面的要求或者已经具备的条件6.资金的估算和来源 7.项目的进度安排 8.初步的技术、经济分析

可行性研究报告（1）总论（2）承办单位或企业的基本情况和条件（3）需求预测和产品规划（4）资源、原材料、燃料及公用设施情况（5）厂址方案和建厂条件（6）技术方案（7）环境保护（8）企业组织、劳动定员的人员培训（9）项目实施进度的建议（10）投资估算好资金筹措（11）产品成本估算（12）社会及经济效果评价

市场需求是前提，工艺技术是手段，效率利润是关键

设计任务书：（1）根据经济预测和市场预测确定项目建设规模和产品方案（2）资源、原材料、燃料和公用设施的落实情况（3）建厂条件和厂址方案

（4）技术工艺、主要设备选型、建设标准和相应的技术经济指标（5）主要单项工程、公用辅助设施、协作配套工程的构成，全厂布置方案和土建工程量估算（6）环境保护、城市规划、防震、防洪、防空和文物保护等要求和采取相应措施方案（7）企业组织、劳动定员和人员培训设想（8）建设工期和实施进度（9）投资估算和资金筹措（10）经济效果和社会效益（11）附近厂址选择：选择建厂的地区位置和选择建厂的具体厂址。建厂地区的选择：（1）靠近销售地区和原料基地，并有良好的燃料、电力供应（2）考虑当地运输和资源条件建厂地址的选择：（1）考虑地质条件，注意地下水位及侵蚀性等问题（2）尽量避免地形起伏变化过大，有一定坡度（大于21°），便于排水（3）避免在农业生产区建厂（风向）（4）无污染源

设计的方案：工艺流程方案、交通运输安排、人流跟物流的分流、环境评价

第二章总平面及运输设计

设计任务：在满足生产要求条件下将厂区划分及确定各建筑物相对位置（面积、形状）

设计程序：（1）确定建筑物的层数；（2）厂区内外交通形式，产品原料

运输，车间与车间之间的运输、连通；（3）建筑物间的相互位置，按生产工艺流程走；（4）绘制总平面图，竖向图；（5）方案对比，两种或两种以上的方案。

总平面布置基本原则：①满足工艺条件下，周期短，资金周期短；②设置两个以上的门，人、货分开；③同类建筑集中布置；④建筑物外形简单、紧凑；⑤辅助设施靠近服务对象；⑥电源靠近负荷中心；⑦尽量直道少拐弯⑧采光、通风、风向；⑨考虑扩建，车间内预留、车间外预留，整个生产线全部预留；⑩合理利用地势，生产线从上往下布置；满足运输线路环保卫生要求；厂内生产区不设服务设施；合理布置的更美观。

主要措施：(1) 厂区划分：生产区、辅助生产区、厂前区； (2) 合理组织人流、物流、主厂门、货物门(3) 建筑物形式（单层、多层厂房，各种建筑—注浆成型(4) 分离式和连接式（成型、烧成车间）占地有效利用率高，运输距离短，相互影响大(5)考虑扩建与改建(6) 防火卫生要求

工厂组成：主车间，辅助车间，服务设施，变电站

陶瓷工厂总平面布置的工艺要求：一、主要生产车间：（1）泥料制备车间布置在铁路的进线处、公路入口处、码头。车间附近有露天堆场，场地设备仓库（2）成型车间通风采光，靠两头，地势平坦，辅助料供应方便，布置工厂中

心（3）焙烧车间保证通风，靠两头，地基好，地下烟道防水，要有备用电源，位置处于下风向（4）上釉及彩饰车间（5）检查和装配车间二、辅助车间：a,动力设施b,仓库设施c,行政管理和生活福利设施d,运输设施

竖向布置的任务是对厂区的天然地形进行改造。竖向布置有连续式，重点式和混合式

地面连接方法：平坡法<4% (坡度)、阶梯法>4% >500m 工艺流程从上往下走

管线架设方式（3种）：地下、地面、架空。管线与铁路、道路交叉时，其最低部分高于路轨5.6米，高于道路地面4.5米

运输方式的选择

铁路：距离铁路编组站小于5KM；年运输量>4万吨

水路：运输成本底量大，散装、集装箱、集装箱有码头

管道：水，汽油，泥浆等有流动性物

竖向标高的选择：土方量最小

陶瓷工厂的运输方式为：铁路、公路、水路和特种方式运输。

陶瓷工厂的铁路运输标准轨距1435㎜的铁路线。厂内铁路线的布置方式：层端式、贯通式、环状式、混合式。

厂内道路的布置方式：尽头式和环形式

厂内道路布置的原则：（1）主要货流方向和运输路线简捷方便（2）道路网尽量布置成环通式（3）避免与铁路线交叉（4）主干道与厂前区同时考虑，人流物流出入口分开（5）有一定的道路路幅（6）车间仓库四周保证消防车通行（7）少转弯

主干道次干道

1，厂区面积大于50公顷 9m 6m

2，厂区面积小于50公顷 6m 4.5m

3无大量货运 4.5m 3m

技术经济指标为总平面设计中一项结论性的资料；

主要技术经济指标为：①全厂年运输量②厂区占地面积：单位万平方米③建筑物和构筑物占地面积④露天仓库占地面积⑤铁路、道路和地上地下工程管线长度⑥围墙长度⑦总绿化面积⑧建筑系数K⑨厂区利用系数L。

建筑系数K=（建筑物、构筑物占地面积+仓库、露天栈桥）/厂区面积

厂区利用系数L=（建筑物、构筑物占地面积+仓库、露天栈桥建+铁路、道路、人行道和散水坡占地面积 +地上地下工程管线）/厂区面积

第三章工艺设计

工艺设计的主要任务：确定生产方法，选择生产工艺流程，确定生产设备的类型、规格、数量，选取各项工艺参数及定额指标，确定劳动定员及生产班制，从工艺技术上、生产设备上、劳动组织上保证设计厂投产后能正常生产，在产品的数量和质量上达到设计的要求。

工艺设计的基本原则：1安全可靠、经济合理、技术先进2合理的选择工艺流程和设计指标3为生产挖潜和发展留有余地4合理考虑机械化、自动化装备水平5注意环境保护，减少污染6要求考虑土建、公用等设计的要求，并为土建及公用设计提供可靠依据。

工艺设计的步骤：①确定个车间生产任务。②选择生产工艺流程及主机设备。③确定主要工艺参数，定额指标及车间工作制度。④物料平衡计算。⑤设备选型及计算。⑥车间工艺布置并绘制工艺布置草图。⑦计算设备的电力安装容量以及蒸汽，压缩工期和其他动力需要量。计算人员数量和运输量。向土建等专业工种提供资料。⑧根据土建设计，绘制正式工艺布置图。⑨主要技术经济指标计算。⑩编写工艺设计说明书。

选择工艺流程原则：（1）保证产品的质量要求，尽可能简化流程，缩短生产周期。（2）技术上的先进性和可靠性。生产过程的机械化和自动化

确定工艺流程的依据：①原料的组成和性质②产品品种及质量要求③工厂规模及技术装备水平④建厂地区气候条件⑤半工业加工试验

基本工艺流程：

陶瓷工艺流程：原料（硬）→粗碎→中碎→细碎→除Fe过筛净化→喷干→陈腐→成型→（干燥）素烧→素捡→上釉→釉烧→捡仓

各种定额指标（劳动定额、工作制度、定员）的确定

劳动定额的表示方法：①工时定额②产量定额

劳动定额的确定方法：①统计分析法②现在标定法③计算分析法

原料储备定额：经常储备、保险储备、季节储备

工作制度：包括年工作制度和日生产班制两部分。不连续作业年工作日为306天。连续作业全年工作日335天部分

年时基数：设备及工人的工作时间总数。计算时，必须以工作日，非工作日以及每个工作日的工作时间为依据。工作时间总数包括公称时间总数（公称年时基数）和实施工作时间（实际年时基数）

设备选型考虑因素：①满足生产工艺要求②机械化和自动化水平③设备性能良好④管理维修方便，工艺布置合理⑤节能⑥使用场合及设备来源⑦技术

设备选型：粗碎——颚式破碎机；中碎—石质轮碾机、反击式破碎机或雷蒙磨；细碎—间歇式石衬或橡胶衬湿法球磨机

除铁：中碎粉料干法除铁后可进入配料仓。大中型厂一般采用电磁除铁器，小型工厂用永久磁铁

筛分：一般采用振动筛，摇摆筛，回转筛或固定筛

陈腐和闷料：陈腐和闷料应在通风不良，温度和湿度适宜的条件下进行，一定能改善泥料性能，对于可塑料，陈腐能让水分更加均匀化，提高可塑性泥浆脱水：压滤和喷雾干燥（压力式喷雾干燥、离心式喷雾干燥）

成型方法：可塑成型、注浆成型、压制成型、热干法、等静压成型、热压成型、挤压成型、注塑成型

皮料仓库及输送设备：泥浆输送、提升输送、皮带和螺旋输送、气动输送

常用的施釉方法：浸釉，喷釉，烧釉，滚釉，刷釉

第四章车间工艺布置

车间工艺布置的任务：确定车间的厂房布置和设备布置

基本原则：是要使生产流程顺畅、简洁、紧凑，尽量缩短物料的运输距离，充分考虑设备安装、操作和检修的方便，并满足总图及其他专业对布置的要求

厂房布置包括平面布置和立面布置

厂房布置通常采用集中式布置和分散式布置两种形式

原料仓库的布置原则：○1原料仓库位置的确定，既要靠近铁路、公路或码头，以便原料进厂和入库，又要靠近原料车间，以便原料的使用；既要布置在各种堆场的上风向，以保持原料的洁净，同时还应考虑仓库本省对周围环境的影响○2考虑原料的品种、性质、来料运输条件、装卸方法及贮量等因素○3原料采用铁路运输直接运入仓库时，受料地坪的标高应低于轨面标高，标高差一般不小于1.5 m○4用量大的主要原料应堆放在原料库出入口附件，以缩短运输距离○5分格的堆料仓不应过长，一般不超过5m，隔墙的高度一般为1.5-2m，料仓的墙角及隔墙与纵墙的交角应设计成圆角以防积料○6要根据南、北方气候的特点对土建方面提出不同的要求，并充分考虑到有利于机械化运输

原料车间的工艺特点：○1原料车间产品单纯，仅有泥浆、可塑泥段或压制粉料，生产加工量大、运输量大、机械化程度高○2用水量和排水量大，地面管

路多、地沟也多○3为防止原料污染，要求车间保持清洁。为防止管道冻塞，寒冷地区应考虑采暖○4粉碎工序粉尘大，以干法粉碎尤为突出，须设置防尘设备原料车间工艺布置的原则和要求：○1原料的车间的位置宜布置在即靠近原料仓库和原料堆场又靠近成型车间○2原料车间的外形多为长方形。○3原料车间多采用机械化运输或管道运输，除考虑设备检修间距外，不必留有很大的走道面积○4球磨机工段的地面设计应有一定坡度以便定期冲洗，车间内的地沟应布置在球磨机之后，应采用水泥沟盖板○5车间内如设轻便轨道，则其轨道面标高应相当于车间地坪标高，而车间外的轻便轨道面标高必须高出地面○6设备工艺布置时应尽量考虑在同一标高，以减少平台和楼层层数○7车间内应设备品备件房和简易设备维修间○8原料车间为全生产线设备动力负荷集中地区，故变、配电室应靠近车间内的破、粉碎工段，若有条件可设置车间变电所。○9当工序紧

10对采暖地区，原料车间凑、设备布置较集中时，可综合考虑设一个收尘系统○

冬季要求采暖，其温度一般要求为12°C，对于人工检选原料的工作室，采暖温11原料车间的不知还应考虑收尘设备、车间变电室、洗布间、度应不低于14°C○

生活间、质量控制室以及车间办公室等所需面积和位置

颚式破碎机和给料设备垂直净空不小于0.8m

齿辊破碎机的垂直净空距离以及0.5m为宜

压滤机工作时所排出的水必须经过沉淀处理，方可放入下水道

成型车间布置原则和要求：○1合理组织物流和人流，避免交叉往返与不均衡现象○2工艺设备和工作位置应根据设备外形及基础尺寸要求，按生产流水线布置，工艺相同的产品，其成型设备已集中布置在一条线上，以便成型余泥和废坯采用皮带运输方式回收和加工以及干燥热风管道的布置○3成型、修坯、上釉等设备附近要留出空地以堆放模子，安置活动层架车或坯架

烧成车间工艺特点及布置原则○1烧成车间应靠近成型、上釉、坯件库、制钵工段以及成品库，使成品和半成品运输短捷、方便○2生产工艺流程顺畅，前后工序衔接合理，且有利于缩短隧道窑和干燥室回车线的长度○3应考虑半成品、成品有一定的存放场地，它的布置应以不远离干燥室出车端及装卸窑车操作点为宜○4应尽量使煤气管道、蒸汽管道、余热风道等的距离短、拐弯少○5操作管理方便，且有良好的采光、通风、防暑降温等的劳动条件和环境○6布置紧凑，厂房面积利用率高，并充分利用地形和地质条件，减少工程量、节省投资○7留有发展余地，以便增减窑炉时，既能与原工艺流程相适应，又能与原附属设备相配套○8当以煤为燃料时，烧成车间的窑炉部分宜

10一般窑体和基础对地面靠近煤堆场布置○9窑炉布置时应与土建密切配合。○

的压力为6-8 t/m2，因为窑体基础的地耐力要求在15 t/m2以上，否则基础

11布置窑炉时，应考虑留有一定辅助面积，以便施工须采取必要的措施○

12烧成车间应根据生产工人最大班人数堆放匣钵、运输、堆煤及工人操作○

设置生活间和车间办公室、

五章：土建

1总图2土建：包括建筑和结构3电气：包括输配电、动力、照明、弱电和仪表自控4动力：包括蒸汽、煤气、压缩空气、氢气、氧气和乙炔气5给水排水6采暖通风：包括采暖、通风、降温除尘7概算预算

基础、柱子横梁和屋架等构成厂房骨架

房屋主要构件：基础、外墙、内墙、屋顶、地坪、楼面、楼梯、门和窗

采光方式：侧面采光、上部采光、混合采光

第六章劳动保护：设计依据有《环境保护法》可依

防止污染和其他公害的设施依据“三同时”原则：同时设计，同时施工，同时使用

陶瓷工业主要污染源：污水污染、噪音污染、空气污染（粉尘污染、气体污染）

烟尘防治：○1改进燃料设备和燃烧方法○2改革燃料构成○3采用除尘装置○4采用高烟囱

工业粉尘的防治：（防止粉尘的危害，设计中应贯彻“以防为主，防除结合”原则）

陶瓷厂防尘设计要求：a下风向b改进工艺c设置隔墙d清洁空气，先过人e便于冲洗

陶瓷厂除尘的措施：1、采用湿法工艺 2、潮湿环境，水力除尘3、密闭抽尘4、外部抽尘旋风收尘器：袋式滤尘器，电收尘器5、采用除尘装置：（机械除尘器，湿式洗涤除尘器）除尘系统中，管道干线最好垂直安装，倾斜时不应<45°

污水处理

噪音防治:消音器

第七章：技术经济

建设项目概算包括：总概算、综合概算（建筑工程概算、设计设计概算）、单位工程概算及其他工程和费用概算

总概算概念:指基本建设项目从筹建到竣工验收交付使用过程的全部建设费用。

见解费用：单位工程概算不能直接计入各个工程项目的费用。

总概算编制依据：⒈一般通用的建筑工程概算定额民用建筑还价指标和见解费用客额应按各省、市、自治区现行规定执行⒉地区材料预算价格应按工程所在省、市、自治区规定执行。⒊设备预算价格，标准设备价格应按国家规定的现行产品出厂价格计算，非标准设备价格应按各主管部和省、市、自治区订价办法计算。⒋各项费用定额：如土地征用费等，按所在省、市、自治区规定执行。

总概算的组成分为两大部分：工程费用、其他费用。

工程费用包括：建筑工程费、设备购置费、安装费、工器具及生产用具配置费

其他费用：土地征购费、补偿费、管理费、运转费、培训费及其他

总投资=工程费用（第一部分）+其他费用（第二部分）-回收价值

概算文件：编制说明，总概算表，综合概算表，单位工程概算表，其他工程费用概算表，及有关附件组成

产品成本（3类）：车间成本，工厂成本和销售成本

销售成本：销售费用和工厂成本（企业管理费和车间成本）

车间成本：原料辅料燃料动力水工资车间经费

产品成本计算：①总成本计算（原料、材料、燃料费用计算和工资和工资附加费计算）②车间经费计算：工资和工资附加费，固定资产折旧费，维修费和其他③企业管理费：工资和附加费、固定资产折旧大修、维修和其他费用劳动定员：职工人员分类：生产人员、管理人员、服务人员

技术经济指标：①货物运输量②劳动生产数③工人数（劳动量）④全厂性指标⑤总平面指标⑥建筑面积⑦羡慕需要总资金⑧单位产品消耗：原料、辅料、电力、水等⑨生产工人动力设备⑩经济效益：销售总收入、总成本、利润、税金、投资回收

积极效果评价：（常用指标和方法）

（1投资指标）（2）劳动生产率（3）原材料、燃料和动力消耗（4）产品成本（5）利润和税金（6）投资回收率=年净收入/总投资其中国家角度投资